Harald ønsket å ta over den engelske tronen da denne ble ledig, og reiste i starten av september over med en stor flåte – på ca. 300 skip – sammen med sønnen Olav. Reisen gikk via Shetland og Orknøyene. I følget var den engelske kongen Harold Godwinsons bror Toste Godwinson. Mens Harald og Toste kjempet i Yorkshire, kom Harold Godwinsson raskt opp sørfra med store styrker og overrasket nordmennene. Harald Hardråde og store deler av hans styrker tapte slaget ved Stamford Bridge 25. september 1066. Harold Godwinssons hær led også store tap, og ble dermed et lett bytte for Wilhelm Erobreren senere på året da han kom over fra Normandie. Slaget ved Stamford-broen anses som vikingtidens slutt og begynnelsen på middelalderen i Norge.